【題目】草酸鐵晶體Fe2(C2O4)3·xH2O可溶于水,且能做凈水劑。為測定該晶體中鐵的含量,做了如下實驗:
步驟1:稱量5.6g草酸鐵晶體,配制成250 mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液。
步驟2:取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,先加足量稀H2SO4酸化,再滴加KMnO4溶液,反應(yīng)為:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═ K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。向反應(yīng)后的溶液加鋅粉,加熱至黃色剛好消失,過濾、洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時溶液仍呈酸性。
步驟3:用0.0200 mol/LKMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V1 mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+。
重復(fù)步驟2、步驟3的操作2次,分別滴定消耗0.0200 mol/LKMnO4溶液為V2、V3 mL。
記錄數(shù)據(jù)如下表:
實驗編號 | KMnO4溶液的濃度(mol/L) | KMnO4溶液滴入的體積(mL) |
1 | 0.0200 | V1 = 20.02 |
2 | 0.0200 | V3 = 19.98 |
3 | 0.0200 | V2 = 23.32 |
請回答下列問題:
(1)草酸鐵溶液能做凈水劑的原因______________________________(用離子方程式表示)。
(2)步驟2加入酸性高錳酸鉀的作用_________________________________________________。
(3)加入鋅粉的目的是______________________________。
(4)步驟3滴定時滴定終點(diǎn)的判斷方法是_____________________________________________。
(5)在步驟3中,下列滴定操作使測得的鐵含量偏高的有______。
A.滴定管用水洗凈后直接注入KMnO4溶液
B.滴定管尖嘴內(nèi)在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
C.讀取KMnO4溶液體積時,滴定前平視,滴定結(jié)束后仰視讀數(shù)
D.錐形瓶在滴定時劇烈搖動,有少量液體濺出.
(6)實驗測得該晶體中鐵的含量為_________。
【答案】 Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+ 3H+ 除去草酸根離子,避免干擾步驟3中Fe2+的滴定 將Fe3+還原為Fe2+ 加入最后一滴KMnO4溶液時,溶液變?yōu)闇\紫紅色,且30s內(nèi)淺紫紅色不褪去 ABC 20.0%
【解析】(1)草酸鐵溶液中鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用;
(2) 步驟2中用KMnO4將草酸氧化生成二氧化碳,除去草酸根離子,避免干擾步驟3中Fe2+的滴定;
(3)加入鋅粉的目的是還原鐵離子;
(4)高錳酸鉀溶液為紫紅色,滴入最后一滴溶液變?yōu)樽霞t色且半分鐘不變說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn);
(5)根據(jù)滴定誤差分析的方法判斷,誤差可以歸結(jié)為標(biāo)準(zhǔn)液的體積消耗變化分析誤差,c(待測)=;
A.酸式滴定管要用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗;
B.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失,讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大;
C.讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時,滴定前平視讀數(shù),滴定后仰視讀數(shù),讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大;
D. 錐形瓶在滴定時劇烈搖動,有少量液體濺出,反應(yīng)消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小;
(6)根據(jù)離子方程式計算,n(Fe)=5n(MnO4-),可以計算n(Fe),然后可以計算晶體中鐵的含量。
(1)草酸鐵溶液中鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用,反應(yīng)的離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+ 3H+,
因此,本題正確答案是:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+ 3H+;
(2) 步驟2中用KMnO4將草酸氧化生成二氧化碳,除去草酸根離子,避免干擾步驟3中Fe2+的滴定,
因此,本題正確答案是:除去草酸根離子,避免干擾步驟3中Fe2+的滴定;
(3)加入鋅粉的目的是將Fe3+還原為Fe2+,
因此,本題正確答案是:將Fe3+還原為Fe2+;
(4)高錳酸鉀溶液為紫紅色,反應(yīng)終點(diǎn)判斷為:加入最后一滴KMnO4溶液時,溶液變?yōu)闇\紫紅色,且30s內(nèi)淺紫紅色不褪去,
因此,本題正確答案是:加入最后一滴KMnO4溶液時,溶液變?yōu)闇\紫紅色,且30s內(nèi)淺紫紅色不褪去;
(5)A.酸式滴定管要用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,滴定管用蒸餾水洗滌后,立即裝入標(biāo)準(zhǔn)液,標(biāo)準(zhǔn)液濃度減小,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,測定結(jié)果偏高,故A符合;
B.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失,讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大,測定結(jié)果偏高,故B符合;
C.讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時,滴定前平視讀數(shù),滴定后仰視讀數(shù),讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大,測定結(jié)果偏高,故C符合;
D. 錐形瓶在滴定時劇烈搖動,有少量液體濺出,反應(yīng)消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小,測定結(jié)果偏低,故D不符合;
因此,本題正確答案是:ABC;
(6)用0.0200 mol/LKMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V1 mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+。
重復(fù)步驟2、步驟3的操作2次,分別滴定消耗0.0200 mol/LKMnO4溶液為V2、V3 mL,計算平均值,實驗3數(shù)值誤差較大舍去,消耗體積V= mL =20.00mL,
鐵元素守恒,高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子發(fā)生的反應(yīng)為:
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5 1
n 0.0200mol/L×0.0200L=0.0004mol
,解得n=0.002mol,
250 mL溶液中含鐵元素物質(zhì)的量=0.002mol×=0.02mol,
5.6g草酸鐵晶體中鐵的含量=100%=20.0%,
因此,本題正確答案是: 20.0%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分為:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工藝流程如下:
查閱相關(guān)資料得知:
i.常溫下,NaBiO3不溶于水,有強(qiáng)氧化性,在堿性條件下能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42-,自身被還原為Bi(OH)3固體。
ii.幾種金屬離子沉淀的pH:
物質(zhì) | 開始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 3.4 | 4.4 |
Cr(OH)3 | 4.6 | 5.9 |
Fe(OH)2 | 7.5 | 9.7 |
Bi(OH)3 | 0.7 | 4.5 |
回答下列問題:
(1)加入過量硫酸之前先要將鉻鐵礦礦石粉碎,其目的是________________________。
(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和___________(填儀器名稱)。
(3)寫出④反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________。
(4)⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-寫出該反應(yīng)的離子方程式_____________。
(5)將溶液H經(jīng)下列操作:蒸發(fā)濃縮,__________,過濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉。
(6)取一定質(zhì)量的固體D溶解于200 mL的稀硫酸中,向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)關(guān)系如圖所示,則稀硫酸的濃度為_________,固體D中含鐵化合物的物質(zhì)的量為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列固體或分子中,含有化學(xué)鍵類型有差異的一組是( 。
A. H2O、CO2 B. MgF2、H2O
C. KOH、NH4Cl D. NaCl、KCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=116.1 kJ·mol1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol1
反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式:________________________________。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________。
(4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見下圖)。
反應(yīng)相同時間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如題下圖所示,在50~250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升的主要原因是____________________________;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 ℃時,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列乙醇的化學(xué)性質(zhì)中不是由羥基所決定的是( )
A.跟活潑金屬Na等發(fā)生反應(yīng)
B.在足量O2中完全燃燒生成CO2和水
C.當(dāng)Ag或Cu存在時跟O2發(fā)生反應(yīng)生成乙醛和H2O
D.乙醇被酸性高錳酸鉀氧化為乙酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示(B中冷卻裝置未畫出),將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))以體積比約1∶3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備Cl2O,并用水吸收Cl2O制備次氯酸溶液。
已知:Cl2O極易溶于水并與水反應(yīng)生成HClO;Cl2O的沸點(diǎn)為3.8 ℃,42 ℃以上分解為Cl2和O2。
(1)①實驗中控制氯氣與空氣體積比的方法是________________________________。
②為使反應(yīng)充分進(jìn)行,實驗中采取的措施有______________________________。
③裝置D的作用是____________________________________。
(2)①裝置B中產(chǎn)生Cl2O的化學(xué)方程式為:____________________________________。
②若B無冷卻裝置,則進(jìn)入C中的Cl2O會大量減少。其原因是_____________________。
(3)裝置C中采用棕色圓底燒瓶是因為______________________________________。
(4)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。測定C中次氯酸溶液的物質(zhì)的量濃度的實驗方案為:用_____取20.00 mL次氯酸溶液,加入足量的_________________,再加入足量的_______________,過濾,洗滌沉淀,在真空干燥箱中干燥,用電子天平稱量沉淀質(zhì)量。 (可選用的試劑:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工業(yè)廢水中可能含有如下幾種陰陽離子:
陽離子 | Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+ |
陰離子 | Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、S2- |
現(xiàn)對該廢水樣品進(jìn)行以下研究:
Ⅰ.向試管中滴加濃鹽酸,有少量的無色氣體生成,氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
Ⅲ.若向Ⅰ所得的溶液中加入過量的NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成。過濾后向所得濾液中通入過量的CO2氣體,有白色絮狀沉淀生成。
根據(jù)上述實驗,回答下列問題:
(1)該廢水中一定含有的陰離子是 _____,一定不含有的陽離子是_____;
(2)寫出Ⅰ中產(chǎn)生無色氣體的反應(yīng)的離子方程式:______;
(3)寫出Ⅲ中通入過量CO2產(chǎn)生白色絮狀沉淀所發(fā)生的反應(yīng)離子方程式:______;
(4)在廢水中加入新制氯水,測得溶液中c(Fe3+)=1.0×10-2mol·L-1,c(Al3+)=1.0×10-3mol·L-1。要想使Fe3+完全沉淀(離子濃度為1.0×10-5mol·L-1)而Al 3+不沉淀,則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH范圍為______。(已知常溫下Fe(OH)3的Ksp=1.0×10-38,Al(OH)3的Ksp=1.0×10-33)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列溶液中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不是1 mol/L的是( )
A. 10 g NaOH固體溶解在水中配成250 mL溶液
B. 將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C. 將0.5 mol/L的NaNO3溶液100 mL加熱蒸發(fā)掉50 g水的溶液
D. 標(biāo)況下,將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液
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